J.P.Wubben, I. Bosker, C. Lanser. Praktijkonderzoek Plant & Omgeving B.V. Business Unit Glastuinbouw

Transcriptie

1 Verspreiding van aantasting van Fusarium foetens in recirculerende teeltsystemen van begonia Onderzoek naar ontwikkeling en bestrijding/beheersing van Fusarium foetens in Begonia J.P.Wubben, I. Bosker, C. Lanser Praktijkonderzoek Plant & Omgeving B.V. Business Unit Glastuinbouw Juni 2003 PPO GT11020

2 2003 Wageningen, Praktijkonderzoek Plant & Omgeving B.V. Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand, of openbaar gemaakt, in enige vorm of op enige wijze, hetzij elektronisch, mechanisch, door fotokopieën, opnamen of enige andere manier zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van Praktijkonderzoek Plant & Omgeving. Praktijkonderzoek Plant & Omgeving B.V. is niet aansprakelijk voor eventuele schadelijke gevolgen die kunnen ontstaan bij gebruik van gegevens uit deze uitgave. Uitgevoerd door Praktijkonderzoek Plant & Omgeving als onderaannemer van DLV Facet. Projectmanager Helma Verberkt, DLV Facet In samenwerking met DLV Facet en Naktuinbouw Gefinancierd door: Productschap tuinbouw, Postbus 280, 2700 AG Zoetermeer Projectnummer: PPO Praktijkonderzoek Plant & Omgeving B.V. Business Unit Glastuinbouw Adres : Linnaeuslaan 2a : 1431 JV Aalsmeer Tel. : Fax : jos.wubben@wur.nl 2

3 Inhoudsopgave pagina 1 INLEIDING MATERIAAL EN METHODEN Schimmelisolaten en inoculum productie Kasinrichting en infectieproeven Waarnemingen Aantasting Overleving sporen in de voedingsoplossing Identiteit van de herisolaten RESULTATEN EN DISCUSSIE Uitval van begonia in recirculerende teeltsystemen Overleving sporen in de voedingsoplossing Identiteit van herisolaten F. foetens: CONCLUSIE BIJLAGE 1: PROEFVELDINDELING PROEF 3 (KAS L302) BIJLAGE 2: GEMIDDELDE DAGTEMPERATUUR EN LUCHTVOCHTIGHEID IN KAS L

4 4

5 1 Inleiding Sinds twee jaar wordt in de begoniateelt uitval gevonden veroorzaakt door een nieuwe Fusarium vaatschimmel welke recentelijk de naam Fusarium foetens gekregen heeft. Uitval op verschillende bedrijven is aanzienlijk en aantasting is moeilijk te beheersen en te bestrijden. DLV Facet heeft in samenwerking met Praktijkonderzoek Plant & Omgeving en Naktuinbouw een stappenplan (4 fasen) uitgewerkt waarmee in de praktijk een verbeterde beheersing van de ziekte gerealiseerd moet worden. De volgende vier fasen zijn omschreven: 1. Praktijkinventarisatie. 2. Kennisontwikkeling. 3. Bestrijding en ontsmetting. 4. Implementatie. Uitvoering van de verschillende onderdelen wordt gecoördineerd door DLV Facet in samenwerking met Naktuinbouw en PPO sector Glastuinbouw. In dit korte verslag worden de resultaten van enkele proeven beschreven waarbij het effect teeltsysteem en besmettingsbron op verspreiding van aantasting onderzocht wordt. Doelstelling van dit onderzoek is bepalen van het risico van verspreiding van aantasting van F. foetens in begonia in teeltsystemen welke in de praktijk gebruikt worden (onderdeel kennisontwikkeling). 5

6 6

7 2 Materiaal en methoden 2.1 Schimmelisolaten en inoculum productie De isolaten voor deze proeven zijn beschikbaar gesteld door R. Hooftman van Naktuinbouw. De volgende isolaten zijn in eerste instantie verkregen: Naktuinbouw 306, 311, 327 en 336. Door Naktuinbouw en de Plantenziektenkundige Dienst is de identiteit van deze isolaten bevestigd als zijnde Fusarium foetens. Op basis van uniforme groei op aardappel dextrose agar medium (PDA) is isolaat Naktuinbouw 327 gebruikt voor de infectieproeven. Voor de infectieproeven is gebruik gemaakt van microsporen van de schimmel. De sporen werden geproduceerd in vloeibaar Czapek Dox medium met gist extract. Het medium werd geënt met een ponsje mycelium van de schimmel en na twee weken groei bij 22 C werden grote hoeveelheden microsporen in het medium geproduceerd. Deze sporen werden door middel van filtratie over glaswol gescheiden van de overige schimmeldeeltjes en verdunningen van deze sporensuspensie in water werden direct gebruikt voor de besmettingen van de planten. 2.2 Kasinrichting en infectieproeven In kas L302 van PPO Glastuinbouw te Aalsmeer staan 24 onafhankelijk recirculerende teeltsystemen. Voor het onderzoek in het kader van verspreiding van F. foetens in Begonia zijn 12 tafels ingericht voor eb en vloed bevloeiing (90 % drain) en 12 tafels voor gebruik van bevloeiingsmatten met druppelslangen (10 % drain). Beworteld stek van Berseba werd week geleverd, opgepot in 13 cm potten met standaard Begonia potgrondmengsel. Tafel oppervlak is 1,25 m x 1,85 m. Per tafel worden 30 planten geplaatst. Per tafel (eenheid) is een tank voedingsoplossing van 250 liter beschikbaar. Dit is voldoende voor de gehele proefperiode. De voedingsoplossing is gedurende de proef niet aangevuld. Voor ieder teeltsysteem worden vijf verschillende besmettingsbehandelingen uitgevoerd. Behalve behandeling 1 en 5 zijn alle behandelingen in drie herhalingen uitgevoerd) 1. Controle: Onbesmette controle (uitgevoerd in een herhaling). 2. Tank laag: Besmetting door eenmalig sporen aan de voedingsoplossing toe te voegen bij een lage concentratie (1x10 4 sporen/liter). 3. Tank hoog: Besmetting door eenmalig sporen aan de voedingsoplossing toe te voegen bij een hoge concentratie (1x10 6 sporen/liter). 4. Plant: Besmetting door op de tafel bij aanvang van de teelt een zestal zieke planten te plaatsen. Deze planten zijn afkomstig uit proef 2 en zijn op 4 september besmet door aangieten van sporen op de potgrond. Om een uniforme verdeling te krijgen is per tafel 6 besmette planten geplaatst welke afkomstig waren van de besmetting onbewortelde stek waarbij voor de hoeveelheden 10 5, 10 6 en 10 7 ieder 2 planten per tafel gebruikt werden. Planten worden na uitvallen van de tafel verwijderd. 5. Plant besmet: zes planten besmet door 10 6 sporen per plant aan te gieten op schotel en deze nog 2 dagen zo te laten staan. Na deze twee dagen wordt de schotel verwijderd en draaien de planten mee in het recirculerende systeem (uitgevoerd in twee herhalingen). Klimaatinstellingen van de kasruimte zijn gedurende de proefperioden aangepast: Belichting: Bij aanvang van de proef werd geen assimilatie belichting toegepast. Vanaf 6 februari 2003 is er 3000 lux boven het gewas gehangen en deze lampen hebben 19 uur per dag aangestaan. Bij een natuurlijke instraling boven 200 Watt gingen de lampen uit. 7

8 Temperatuur: Tot 6 februari werd dag/nacht temperatuur van 20/18 C aangehouden. Vanaf 6 februari zijn de instellingen omgedraaid waarbij dag/nacht temperatuur van 18/20 C nagestreefd werd. Luchtvochtigheid overdag werd door middel van een nevelinstallatie op peil gehouden waarbij een vochtdeficiet van 3 g/kg nagestreefd werd. 2.3 Waarnemingen Aantasting Vanaf het moment dat de besmetting uitgevoerd werd is wekelijks de aantasting van de planten visueel beoordeeld. De mate van aantasting is vastgesteld door middel van onderstaande index. 0 geen zichtbare symptomen 1 enkel blad vergeeld, niet met zekerheid het gevolg van F. foetens 2 duidelijke vergeling enkele bladeren, eerste verwelkingsymptomen 3 ernstige vergeling en verwelking, circa 50 % plant bovengronds aangetast 4 zeer ernstige vergeling en verwelking, meer dan 80 % plant bovengronds aangetast en/of sporulatie op bovengrondse delen 5 plant dood De waarnemingen zijn 2 á 3 maal per week uitgevoerd zodat een goed beeld van ontwikkeling van aantasting in de tijd verkregen werd. Op 9 april is een eindwaarneming in de proef uitgevoerd. Hierbij is van alle planten de plantvoet doorgesneden en is geconstateerd of de planten al dan niet een vaatverbruining vertoonden welke veroorzaakt zou zijn door F. foetens. Voor behandeling 4 werden de zieke planten welke bij aanvang van de proef op de tafel geplaatst waren niet meegenomen in de eindwaarneming Overleving sporen in de voedingsoplossing Op vrijdag 14 februari is van de voedingsoplossing van de verschillende systemen een monster genomen en hiervan is door Naktuinbouw bepaald welke aantallen F. foetens nog in de voedingsoplossing aantoonbaar waren Identiteit van de herisolaten Van een drietal herisolaten van de aangetaste begonia planten is de identiteit vastgesteld door Naktuinbouw en PD. 8

9 3 Resultaten en discussie 3.1 Uitval van begonia in recirculerende teeltsystemen. De eerste ziekteverschijnselen in de proef werden waargenomen rond 3 februari in de eb en vloed teeltsystemen welke met een hoge sporenconcentratie via de tank besmet waren (behandeling 3). De aantasting trad pas 10 weken na besmetting op. In de daarop volgende periode is bij geen van de andere behandelingen aantasting gevonden terwijl voor behandeling 3 regelmatig planten met ziektesymptomen gevonden werden. Nadat de eerste ziekteverschijnselen waargenomen werden, duurde het enige tijd (weken) voordat een verdere verslechtering van de planten optrad. Hierdoor bestond enige tijd twijfel of hier sprake was van Fusarium aantasting of niet. Bij voorgaande proeven was de plant vaak binnen twee weken na de eerste zichtbare symptomen volledig weggevallen. Om een bevestiging te krijgen dat F. foetens de oorzaak van de ziektesymptomen was is in een aantal gevallen een herisolatie van de schimmel uit het zieke plantmateriaal uitgevoerd. Hierbij werd in alle gevallen F. foetens geïsoleerd (zie ook 3.3). De totale aantasting op het moment van de eindwaarneming (9 april) staat weergegeven in Figuur % zieke planten ebvloed mat controle tank laag tank hoog plant plant besmet methode besmetting Figuur 1. Percentage zieke planten (zichtbaar aangetast en/of met vaatverbruining) bij de vijf verschillende besmettingsbehandelingen in de proef op eb en vloed teeltsystemen of bij bevloeiingsmatten. Met totale aantasting wordt zowel de zichtbare aantasting als de vaatverbruining genoemd zoals waargenomen bij het doorsnijden van de plantvoet voor de eindwaarneming. Voor behandeling 4 en 5 gold dat uitsluitend aantasting gevonden werd na het doorsnijden van de plantvoet. Voor behandeling 3 was 18% van de planten zichtbaar aangetast terwijl bij 7 % van de planten alleen een vaatverkleuring waargenomen werd. Het moge duidelijk zijn dat de meeste aantasting gevonden werd op eb en vloed teeltsystemen wanneer een hoge hoeveelheid sporen aan de voedingsoplossing toegevoegd was. Bij teelt op bevloeiingsmatten met een gelijk besmettingsniveau in de voedingsoplossing is de aantasting ongeveer een factor 10 lager. Bij de behandelingen met een laag niveau besmetting in de tank is gevonden in geen van beide teeltsystemen aantasting gevonden. Het niveau van sporen per liter is hier dus onvoldoende geweest om aantasting te veroorzaken. In één geval is er verspreiding van aantasting gevonden vanuit een zieke plant op een eb en vloed teeltsysteem (behandeling 4). Praktijkwaarnemingen door DLV Facet en Naktuinbouw hebben reeds eerder aangetoond dat het lekwater van een potkluit van een zieke plant grote hoeveelheden Fusarium sporen kan bevatten. Deze kunnen zich in het teeltsysteem verspreiden en nieuwe aantasting veroorzaken. Bij behandeling 5 werd eveneens slechts één zieke plant geconstateerd, in dit geval bij teelt op matten. Dit was een plant die bij aanvang van de proef besmet was met een concentratie 9

10 van één miljoen sporen per plant. Er is dus geen verspreiding van aantasting aangetoond. De hoeveelheid van één miljoen sporen per plant had bij eerdere proeven waarbij de planten op schotels stonden wel een gemiddelde uitval van meer dan 80 % opgeleverd. Mogelijk dat dit verschil verklaard wordt door uitspoeling van de sporen in het systeem terwijl de bij een voorgaande proef de plant gedurende de gehele proef op een schotel stond en geen uitspoeling van de sporen uit de potkluit mogelijk was. 3.2 Overleving sporen in de voedingsoplossing Op vrijdag 14 februari is van de voedingsoplossing van de verschillende systemen een enkel monster genomen en hiervan is door Naktuinbouw bepaald welke aantallen F. foetens in de voedingsoplossing aantoonbaar waren (Tabel 1). Tabel 1. Overleving van F. foetens in de voedingsoplossing. teeltsysteem besmetting aantal F. foetens / ml ebvloed tank hoog 60 ebvloed tank laag - ebvloed plant 1 ebvloed plant besmet - ebvloed onbesmet - matten tank hoog 60 matten tank laag - matten plant - matten plant besmet - matten onbesmet - Zowel in het eb en vloed teeltsysteem als in het bevloeiingsmatten teeltsysteem werden 60 sporen/ml gedetecteerd in het systeem dat met een hoge hoeveelheid sporen besmet was (1000 sp/ml = 1*10 6 sp/liter). Dit betekent dat er een overleving van 6 % is op 80 dagen na besmetting van het teeltsysteem. Uitgaande van dit overlevingspercentage van 6 % is het verklaarbaar dat bij de lage tankbesmettingen geen sporen van F. foetens aangetoond zijn omdat de aantallen gelijk of kleiner zijn dan het detectie niveau van de toets van Naktuinbouw (0,5 sporen per ml). Daarnaast is het wel opvallend dat in het systeem waarbij aangetaste planten op de tafel geplaatst waren ook F. foetens in het water aangetoond werd. Op deze tafel waren 6 aangetaste planten geplaatst. Met een volume in de tank van 250 liter betekent dit dat er maximaal sporen van de schimmel in de tank zouden zitten bij een geconstateerde concentratie van 1 spore/ml. Per plant zouden er dus in theorie meer dan sporen in het systeem uitgedraineerd kunnen zijn. Deze hoeveelheden zijn voldoende om verspreiding van aantasting te veroorzaken als we veronderstellen dat een hoeveelheid van 1000 sporen per gezonde plant aantasting kan geven (proef 2 in dit project). Deze berekeningen zijn gebaseerd op een enkele waarneming maar ze worden enigszins ondersteund door praktijkwaarnemingen waarbij in drainwater monsters van zieke planten grote hoeveelheden F. foetens aangetoond werden. 3.3 Identiteit van herisolaten F. foetens: Gedurende de proef is van een aantal aangetaste planten uit het vaatweefsel opnieuw een Fusarium geïsoleerd. Deze isolaten zijn door PD en Naktuinbouw geïdentificeerd. Door beide instanties is aan de hand van morfologische eigenschappen en het DNA profiel van de schimmel vastgesteld dat de isolaten die uit het plantmateriaal geïsoleerd niet verschillen van de het isolaat dat voor aanvang van het onderzoek via Naktuinbouw verkregen is. 10

11 4 Conclusie Uit de hierboven beschreven resultaten kunnen een aantal conclusies getrokken. Deze staan hieronder benoemd: Bij een besmetting van het recirculatie water is de kans voor aantasting van planten een factor 10 groter wanneer de voedingsoplossing door middel van een eb en vloed systeem bij de planten komt in plaats van wanneer op bevloeiingsmatten geteeld wordt. In een eb en vloed teeltsysteem kunnen sporen uit de pot van een zieke plant uitspoelen in het drainwater. Er is geen verspreiding van aantasting op bevloeiingsmatten aangetoond. Hiervoor is mogelijk het besmettingsniveau te laag geweest. Na 10 weken is nog 6 % van de sporen van Fusarium aantoonbaar aanwezig in de voedingsoplossing Fusarium die uit het vaatweefsel van zieke planten geïsoleerd is is F. foetens Deze resultaten lijken overeen te komen met ervaringen uit de praktijk. Ook daar worden met name bij teelt op eb en vloed systemen relatief veel problemen gemeld met F. foetens. Er blijven nog wel een aantal vragen liggen ten aanzien van de proefresultaten en de praktijkwaarnemingen. Bijvoorbeeld wordt er in het drainwater van bedrijven met problemen nauwelijks grote hoeveelheden F. foetens aangetoond terwijl er wel snel uitval van planten gevonden wordt. Waar ligt de oorsprong van de besmetting in de praktijk en hoe komt het dat dit nauwelijks aantoonbaar is in de voedingsoplossing? Mogelijk zijn er plaatselijk grote verschillen in sporenhoeveelheid in de voedingsoplossing maar komen deze bij de uitgevoerde bemonsteringen niet naar voren. Anderzijds is ook mogelijk dat onder heersende omstandigheden nog kleinere hoeveelheden sporen (< 1000 per plant) tot aantasting kunnen leiden. Dit geeft nogmaals de noodzaakt aan om met name het systeem (inclusief voedingswater) goed te ontsmetten zodat bij aanvang met schoon plantmateriaal geen besmettingsbronnen aanwezig zijn. 11

12 12

13 Bijlage 1: Proefveldindeling proef 3 (Kas L302) 13

14 Bijlage 2: Gemiddelde dagtemperatuur en luchtvochtigheid in kas L302 temperatuur (C) Temp RV dagnummer (dag 1 = 25 november 2002) Relatieve luchtvochtigheid (%) 14